JPH0573655U - 帯電器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で、温度や湿度等の環境的影響を
受けにくく、安定した動作が可能な帯電器を提供する。 【構成】 この帯電器１０は、絶縁性の基板１８の表面
に導体層２８と高電気抵抗体２０とを順に配置し、さら
に高電気抵抗体２０の表面に電圧を加えるための電極２
２を配置することにより構成されている。さらに、電極
２２の表面には、絶縁体２４が配置されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電子写真式画像形成装置等において、感光体等の電荷受容体を帯電 させるために用いる帯電器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、電子写真式画像形成装置等において、感光体を帯電するための帯電器と しては、一般に図４に示すようなコロトロン帯電器８０が使用されている。この コロトロン帯電器８０は、放電ワイヤ８２をシールドケース８４で囲むことによ り構成されており、導体８８の表面に感光体８６を設けることにより構成された 感光ドラム８９と対向して配置されている。このコロトロン帯電器８０において 、放電ワイヤ８２に高電圧を印加すると、放電ワイヤ８２と感光体８６との間に コロナ放電を発生する。そして、このコロナ放電によって発生したイオンが感光 体８６に流れることによって感光体８６を帯電する。

【０００３】 また、帯電器をより小型化し、発生するオゾンの量を減少させることを目的と して、図５に示すような、近接型帯電器９０も提案されている。この近接型帯電 器９０は、電極９１に表面抵抗が１０⁶〜１０⁸Ω程度の高い電気抵抗を示す高電 気抵抗体９２を取り付けることにより構成されており、その高電気抵抗体９２と 、導体９６の表面に感光体９４を設けることにより構成された感光ドラム８９と の間の間隙が０．３〜１．０ｍｍとなるように、高電気抵抗体９２と感光体９４ とが対向して配置されている。この近接型帯電器９０において、高電気抵抗体９ ２に高電圧を印加すると、高電気抵抗体９２と感光体９４との間にコロナ放電を 発生する。そして、このコロナ放電によって発生したイオンが感光体９４に流れ ることによって感光体９４を帯電する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前者のコロトロン帯電器８０においては、放電ワイヤ８２と感 光体８６との間の距離が離れているために、イオンが感光体８６以外に流れてし まい、有効に使われる割合が少なかった。そのため、感光体８６を充分に帯電さ せるためにより高い電圧を放電ワイヤ８２に印加する必要があり、その結果、人 体に有害なオゾンの発生量が多くなるという欠点があった。

【０００５】 また、後者の近接型帯電器９０においては、オゾンの発生量は減少するが、感 光体９４の表面の帯電量を増すために抵抗体９２の抵抗値を下げたときに、温度 や湿度等の影響で火花放電を起こした場合、再び帯電器９０の電圧を上昇させる ためにある程度の時間が必要となる。すなわち、帯電器９０の電圧が放電を起こ すのに十分な電圧に上昇するまでの間は、高電気抵抗体９２と感光体９４との間 に発生するコロナ放電が停止するため、感光体９４の表面に未帯電部分を生じ、 その結果、画質のよい画像を得ることができなくなる。また、感光体９４の表面 の帯電量を増すために、高電気抵抗体９２に印加する直流電圧を上げると、感光 体９４上にコロナ放電により生ずるイオンが過剰に集中して、同一極性のイオン の反発によって生ずると考えられるいわゆるストリーマモードに移行してしまい 、感光体９４表面の帯電の分布が島状になるという不具合を生ずる。

【０００６】 このような理由により、近接型帯電器９０においては、安定したコロナ放電を 発生させることと帯電量を増すこととの間には相反する要素があり、均一且つ安 定した帯電を行なうため環境を設定することは、非常に困難であるという欠点が あった。

【０００７】 本考案は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、簡単な構成 で、温度や湿度等の環境的影響を受けにくく、安定した動作が可能な帯電器を提 供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するために本考案の帯電器は、電荷受容体に近接配置された高 電気抵抗体と、その高電気抵抗体に当接して設けられ、前記高電気抵抗体に電圧 を供給することにより、前記高電気抵抗体と前記電荷受容体との間に電位差を生 ずるための電極を有し、前記電極に電圧を印加することにより前記高電気抵抗体 と前記電荷受容体との間に存在する分子をイオン化し、発生したイオンにより前 記電荷受容体を帯電させる帯電器であって、前記高電気抵抗体を挟んで、前記電 極と対向した位置に配置された導体層を有する。

【０００９】 なお、前記電極と前記導体層とを電気的に接続してもよい。

【００１０】 また、前記電極を前記高抵抗体の前記電荷受容体側に配置してもよい。

【００１１】 また、前記電極の表面に絶縁体を配置してもよい。

【００１２】

【作用】

上記の構成を有する本考案の帯電器において、電極を介して高電気抵抗体に電 圧を供給し、高電気抵抗体と電荷受容体との間に電位差を生じさせることにより 、高電気抵抗体都電荷受容体との間にイオンが発生する。このイオンは電荷受容 体に引き寄せられて、電荷受容体を帯電する。このとき、高電気抵抗体を挟んで 、電極と対向した位置には導体層が配置されている。

【００１３】

【実施例】

以下、本考案を具体化した帯電器をレーザプリンタに使用するプロセスユニッ トに搭載した一実施例を図面を参照して説明する。

【００１４】 はじめに、本実施例の構成について説明する。

【００１５】 図１に示すように、本実施例の帯電器１０は、円筒形状の導体１２の表面に感 光体１４を塗布することにより構成された感光ドラム１６と対向して配置されて いる。この帯電器１０は、絶縁性の基板１８の表面に導体層２８と高電気抵抗体 ２０とを順に配置し、さらに高電気抵抗体２０の表面に電圧を加えるための電極 ２２を配置することにより構成されている。さらに、電極２２の表面には、絶縁 体２４が配置されている。電極２２及び導体層２８としては膜厚１μｍ以下のア ルミニウム薄膜が、また、絶縁体２４としては二酸化シリコンが好適に利用され る。前記導体１２は接地されており、また、電極２２は電圧発生器２６に接続さ れている。前記高電気抵抗体２０としては、表面抵抗が１０⁶〜１０⁸Ωで且つ膜 厚が１μｍ以下の酸化チタンあるいは窒化タンタルが好適に利用される。そして 、帯電器１０と感光ドラム１６とは、それらを構成する高電気抵抗体２０と感光 体１４との間の間隔が０．３〜１．０ｍｍとなるように配置されている。このと き、帯電器１０と感光ドラム１６とは、高電気抵抗体２０と感光体１４とが相対 するように配置されている。

【００１６】 次に、このように構成された帯電器の動作を説明する。

【００１７】 電圧発生器２６は、電極２２に電圧を印加する。この電圧は感光体１４の表面 電位が約−７００Ｖとなるように、−１．６ｋＶに保持される。

【００１８】 電極２２に電圧が印加されると、帯電器１０を構成する高電気抵抗体２０と感 光ドラム１６を構成する感光体１４との間でコロナ放電を発生する。このコロナ 放電が生ずると、帯電器１０と感光ドラム１６との間に存在する空気等がイオン 化して、イオンが発生する。ここで、マイナスのイオンは感光体１４に引き寄せ られて、感光体１４を負に帯電する。このとき、高電気抵抗体２０と基板１８と の間にアルミニウムにより形成された導体層２８が設けられているので、感光体 １４の表面電位を上げるために電極２２に印加する電圧を高く設定して、電極２ ２と感光ドラム１６の導体１２との間の電位差を大きくしても、導体層２８によ り高電気抵抗体２０の電位が面方向に均一に保持され、感光体１４にイオンが過 剰に集中せず、ストリーマモードに移行することもなく、安定した均一な帯電を 行なうことができる。

【００１９】 続いて、本考案を具体化した帯電器の別の実施例について説明する。

【００２０】 この別の実施例の帯電器と感光ドラムとの関係を図２に基づいて説明する。図 ３に示すように帯電器５０は、円筒形状の導体１２の表面に感光体１４を塗布す ることにより構成された感光ドラム１６と対向して配置されている。この帯電器 ５０においては、絶縁性の基板５１の表面に導体層５２が配置され、その表面に 導体層５２より一回り小さく形成された高電気抵抗体５３が配置されている。そ して、高電気抵抗体５３の周囲には、高電気抵抗体５３と導体層５２の双方と接 すると共に双方に電圧を加えるための電極５４が配置されている。さらに、電極 ５４の表面には、絶縁体５５が配置されている。電極５４及び導体層５２として は膜厚１μｍ以下のアルミニウム薄膜が、また、絶縁体５５としては二酸化シリ コンが好適に利用される。前記導体１２は接地されており、また、電極５４は電 圧発生器２６に接続されている。前記高電気抵抗体５３としては、表面抵抗が１ ０⁶〜１０⁸Ωで且つ膜厚が１μｍ以下の酸化チタンあるいは窒化タンタルが好適 に利用される。そして、帯電器１０と感光ドラム１６とは、それらを構成する高 電気抵抗体５３と感光体１４との間の間隔が０．３〜１．０ｍｍとなるように配 置されている。このとき、帯電器１０と感光ドラム１６とは、高電気抵抗体５３ と感光体１４とが相対するように配置されている。

【００２１】 このように構成することにより、上述のように電極に電圧を印加した場合、環 境条件等の要因によって火花放電が起こった場合でも、電極と導体層とが電気的 に導通しているので、高電気抵抗体の電位が保たれて安定した帯電を行うことが できる。

【００２２】 上記のような構成の帯電器１０，５０は、図３に示すように、図示しないレー ザプリンタに使用されるプロセスユニット１に搭載されている。そして、上述の ように帯電器１０により帯電された感光ドラム１６は矢印ａ方向へ回転する。次 に図示しないレーザ発光素子から発せられたレーザ光３０が、形成される文字や 図形等の画像に応じて感光体１４の表面に照射されることにより、感光ドラム１ ６には静電潜像が形成される。このとき、その照射された部分のみ感光体１４の 表面電位が−１００Ｖ程度まで下がる。そして、トナーケース３２内に収納され ているトナー３４が、現像スリーブ３６により現像域まで搬送され、感光ドラム １６上の静電潜像を可視像化する。さらに感光ドラム１６が回転すると、感光ド ラム１６の表面は用紙３８を介して転写ローラ４０と接触するので、感光ドラム １６の表面に付着したトナー３４が用紙３８へ転写される。このとき、帯電器１ ０，５０により感光体１４が均一に帯電されているので、用紙３８には画質の良 い画像を形成することができる。

【００２３】 転写の終了した用紙３８は図示しない定着手段により定着されて排出される。 一方、用紙３８へ転写されずに感光ドラム１６に残ったトナー３４は、クリーニ ングブレード４２により掻き取られ、廃トナーケース４４へ収納される。

【００２４】 本考案はここで述べた実施例に限定されることなく、その主旨を逸脱しない範 囲において種々の変更を加えることができる。

【００２５】 例えば、本実施例では、線状の電極を用いた実施例について示したが、これに とらわれることなく、いかなる形状の電極を用いてもかまわない。また、電極に 印可する電圧も−４ｋＶ程度までいかなる値を用いてもかまわない。さらに、電 荷受容体としては、感光ドラムの例を示したが、これにとらわれることなく、イ オンによって帯電する紙状の媒体であってもかまわない。

【００２６】

【考案の効果】

以上説明したことから明かなように、本考案の帯電器によれば、温度や湿度等 の環境的影響を受けることなく、安定して電荷受容体の帯電を行なうことが可能 となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の帯電器を具体化した一実施例の構成を
説明する説明図である。

【図２】本考案の帯電器を具体化した別の実施例の構成
を説明する説明図である。

【図３】本実施例の帯電器を備えたプロセスユニットの
構成を示す断面図である。

【図４】従来のコロトロン帯電器の構成を説明する説明
図である。

【図５】従来の近接型帯電器の構成を説明する説明図で
ある。

【符号の説明】

１０ 帯電器 １４ 感光体 ２０ 高抵抗体 ２２ 電極 ２４ 絶縁体 ２６ 電圧発生器 ２８ 導体層

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電荷受容体に近接配置された高電気抵抗
   体と、その高電気抵抗体に当接して設けられ、前記高電
   気抵抗体に電圧を供給することにより、前記高電気抵抗
   体と前記電荷受容体との間に電位差を生ずるための電極
   を有し、前記電極に電圧を印加することにより前記高電
   気抵抗体と前記電荷受容体との間に存在する分子をイオ
   ン化し、発生したイオンにより前記電荷受容体を帯電さ
   せる帯電器において、 前記高電気抵抗体を挟んで、前記電極と対向した位置に
   配置された導体層を有することを特徴とする帯電器。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の帯電器において、前記
   電極と前記導体層とを電気的に接続したことを特徴とす
   る帯電器。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の帯電器
   において、前記電極を前記高抵抗体の前記電荷受容体側
   に配置することを特徴とする帯電器。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の帯電器において、前記
   電極外部に絶縁体を配置することを特徴とする帯電器。